Научное значение экспедиции было, несмотря на это, достаточно велико, поскольку Ф. Н. Чернышев впервые сформировал общее представление о геологическом строении Новой Земли, связав личные наблюдения с результатами предшественников, критически переосмыслив последние. Общая оценка работы экспедиции была дана А. П. Карпинским: «В короткий срок, с начала июня по 10 сентября, экспедиция добыла много любопытных материалов по орографии и геологии страны, дала вполне научные основания для определения возраста пород, слагающих южный и часть северного Новоземельских островов, внесла много разъяснений тектоники нашего Севера и современных физико-географических явлений на Новой Земле. Между прочим, экспедицией доказано отрицательное движение береговой линии Новой Земли и выяснены находящиеся в связи с ними явления оледенения, образования реликтовых озер, речных дельт и пр. ...Исследователи обнаружили обширное развитие в средней части Новоземельского острова артинских отложений, присутствие которых по работам предшественников нельзя было подозревать» [45].

Вслед за предшественниками Ф. Н. Чернышев отмечает резкую разницу в строении северной и южной частей острова. На севере преобладает альпийский ландшафт с высокими горными хребтами и ледниками на многих вершинах. К югу от Безымянной губы расположена область плоской возвышенности, местность поднимается террасами, на которых выступают короткие гряды, вытянутые по простиранию пород и сложенные преимущественно песчаниками; абсолютные отметки невелики, ледников почти нет, зато встречаются обширные фирновые поля. Г. Гофер объяснял эти различия тем, что южная часть Новой Земли сложена исключительно .девонскими породами, а северная поднята по разлому, совпадающему с направлением Маточкина Шара. Все свои построения он делал, основываясь на собственных наблюдениях только вблизи Маточкина Шара и Грибовой губы, с одной стороны, и Костина Шара — с другой. Данные, собранные экспедицией Ф. Н. Чернышева, особенно при пересечении южного острова, показали, что здесь выступают не девонские, а более юные образования — это известковистые песчаники и сланцы артинского возраста, испытавшие интенсивную складчатость, и их простирание резко отличается от постоянного простирания девонских отложений в районе между Маточкиным Шаром и Безымянной губой.

Если в районе Костина Шара, как показывают данные А. Лемана и Г. Гофера, обработанные Ф. Н. Чернышевым (которому не удалось побывать в этом районе), развиты исключительно девонские породы, то следует предположить существование в средней части южного новоземельского острова обширной площади, опустившейся по двум разломам (грабен) и сложенной артинскими отложениями, смытыми в районе Маточкина Шара: «Такое предположение вполне гармонирует также с той схемой дислокационных явлений, которая получается как вывод из суммы всех наших сведений по геологии Севера России и по которой вся тектоника обусловливается двумя направлениями дислокационных трещин — северо-западным и северо-восточным, по которым одни части, представляющие грабен, опустились относительно других значительных площадей, представляющих горсты. В пределах каждой из этих площадей дальнейшие процессы складчатости следовали исключительно указанным направлениям. Такую схему легко проследить, начиная от Кольско- Финляндско-Олонецкого массива — горста до Пай- Хоя» [46].

Следовательно, различия в орографии северной и южной частей южного острова Новой Земли Ф. Н. Чернышев объясняет тектоническими процессами, а дальнейшие процессы размыва лишь усугубили их. На такой же основе строится его объяснение развития поперечных долин в гористой части, обусловленных складчатыми структурами девонских пород. Последовательно проводя эту точку зрения, Ф. Н. Чернышев создал достаточно целостную концепцию геологического и географического строения Новой Земли, которую не могли сформировать предшественники. Точно так же, анализируя ледниковые процессы, он связывает их с оледенением Европейской России: «На всем Севере России эпоха оледенения сменилась обширным захватом всей территории волнами Ледовитого океана. Для разъяснения истории этого захвата в эпоху так называемой бореальной морской трансгрессии, когда большая часть Архангельской и Вологодской губерний, а также значительные площади в Сибири были скрыты под уровнем моря, собрано уже немало фактов на материке; но все явления, которыми сопровождалось опускание берегов Новой Земли под уровень моря, выражены на ней с замечательной отчетливостью. Нигде . мне не приходилось видеть столь отчетливо выраженные морские террасы, как на Новой Земле... в настоящее время ее берега поднялись над уровнем моря не менее 160 метров»[47].

Ф. Н. Чернышев вносит коррективы в утвердившееся еще со времен К. М. Бэра и А. Лемана представление о том, что Новая Земля является непосредственным продолжением Пай-Хоя, и использует для этого полученные им данные о ее тектонике. Основываясь на том, что складчатость на южной части Новой Земли совпадает с таковой на Вайгаче и Пай-Хое, которые, в свою очередь, параллельны простиранию Тимана, он делает вывод, что эта часть островов действительно родственна Пай-Хою. Севернее же Безымянной губы простирание складчатости существенно иное, и именно в этом районе проходит линия большого сброса, разграничивающего две различные тектонические области. Горообразовательный процесс закончился на Новой Земле в конце палеозоя, и с тех пор она в течение долгого времени подвергалась денудации. Лишь в сравнительно недавнее ' время опускание берегов Новой Земли сменилось их поднятием.

К сожалению, материал по Новой Земле так и не был полностью обработан Ф. Н. Чернышевым и число его публикаций по этому региону чрезвычайно ограниченно. В частности, не были обработаны палеонтологические коллекции Новоземельской экспедиции, материал которых был лишь в малой части использован при подготовке к печати небольшой статьи (совместно с Н. Н. Яковлевым) «Фауна известняков мыса Гребени на Вайгаче и р. Нехватовой на Новой Земле» (1898 г.). Спутники Ф. Н. Чернышева А. А. Кондратьев и И. А. Морозевич опубликовали небольшие работы по итогам экспедиции, в которых, в частности, имеются и добрые отзывы о его личности.

Проблема формы и размеров Земли занимала умы ученых на протяжении многих веков. С совершенствованием методов и средств измерения актуальность решения этих задач не падала, а, наоборот, возрастала. Такая работа велась во многих странах. Еще во времена Людовика XV, когда были снаряжены две французские экспедиции в Перу и Лапландию, было доказано, что Земля представляет собой сфероид, сжатый у полюсов. Согласно данным геодезии, линейная величина градуса меридиана должна возрастать от экватора к полюсам: чем больше сжатие Земли у полюсов, тем быстрее должно быть возрастание линейной величины градуса по направлению к экватору. Имея точные данные о линейной величине дуги меридиана в разных широтах, можно на основе вычислений построить точную модель фигуры земного шара и уточнить его размеры.

Такого рода работы издавна проводились учеными различных стран. В XIX в. были проведены градусные измерения русскими и скандинавскими учеными от Дуная до Ледовитого океана. Но особенно важны подобные измерения в полярных областях, хотя именно здесь труднее всего их выполнить. Проект таких измерений на Шпицбергене был предложен в 1826 г. английским капитаном Э. Сэбином, побывавшим на архипелаге и убедившимся в возможности их осуществления. Но только спустя 30 лет по инициативе профессора Шведской Академии наук О. М. Торреля на Шпицберген была послана рекогносцировочная экспедиция, в состав которой вошли К. Хидениус и Н. К. Дунер, а позднее А. Э. Норденшельд, которые подтвердили возможность градусных измерений. Однако необходимые средства для снаряжения специальной экспедиции были изысканы лишь в самом копце XIX в. В 1891 г. П. Г. Розен представил в Шведскую Академию наук новый проект проведения градусных измерений на островах Шпицбергена. Шведская Академия наук обратилась к русским ученым с предложением организовать совместную экспедицию, которое поддержал академик О. А. Баклунд. Швеция ассигновала на проведение работ на Шпицбергене 160000 крон, Россия — 100 000 руб. Оба государства поручили своим академическим комиссиям разработку плана и программы работ. В состав русской комиссии вошли О. А. Баклунд (председатель), Ф. Б. Шмидт, А. П. Карпинский, М. А. Рыкачев, Б. Б. Голицын и Ф. Н. Чернышев. Участвовали в комиссии также начальник военно-топографического отдела главного штаба О. Э. Штубендорф, член-корреспондент А. Р. Бонсдорф, почетный член Академии наук К. И. Михайлов. Организация Шпицбергенской экспедиции стала крупнейшим академическим начинанием в дореволюционный период.